ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

Recubrimientos y tratamientos superficialesINGENIERA MECNICAPROCESOS II

Tema: Recubrimiento superficial

QUE ES? (introduccin)Tecnologas (procesos)Como se haceEn que maquinasCONCLUSIONES

Los recubrimientos se especializan en cierta propiedad superficial crtica caracterstica de cada aplicacin o tipo de demanda, con la finalidad de mejorarla. Algunas de esas demandas son la resistencia al desgaste y oxidacin, el coeficiente de friccin y la dureza, las cuales se combinan para lograr el recubrimiento idneo para sus condiciones ltimas de servicio.

Los recubrimientos de superficies son mltiples y cada da se descubren nuevas aplicaciones, desde la produccin en lotes de piezas hasta la reparacin de grandes elementos o aplicaciones especiales y decorativas.

Introduccin

pieza sin procesarpieza procesada

Friccin, desgaste, oxidacin, corrosin propiedades superficialesIntroduccinMaterial convencionalModificacin superficial

Tratamientos superficiales alteran la superficie de los productos con el fin de mejorar su resistencia al desgaste, oxidacin4Caractersticas Una de las caractersticas principales que debe presentar el material a recubrir es la dureza o posibilidad de ser endurecido. Toda capa dura debe poder transmitir los esfuerzos que recibe al material base sin que en l se produzcan deformaciones. Si la dureza del sustrato es insuficiente, esta capa dura y frgil y, por lo tanto, poco deformable, rompe hasta desprenderse como consecuencia del hundimiento del ncleo.

Funcin PROTECTORES resistencia oxidacin resistencia corrosin resistencia absorcin DECORATIVOS mejora de aspecto (textura) TECNOLGICO disminucin aumento rozamiento resistencia al desgaste resistencia a la fatiga reflectividad prevencin del gripado mejorar soldabilidad conductividad o aislamiento elctricaReconstruir superficies gastadas

Modificacin superficial (sin cambio de composicin)Temple superficialFusin y resolidificacin microestructuras muy finas (ms duras), formacin de fases de no equilibrio e incluso fases vtreas. Por induccinPor lserPor bombardeoTratamientos superficiales

7Modificacin superficial (con cambio de composicin)Al modificar la composicin qumica superficialmicroestructuras y propiedades muy diferentes a las del material original Los procesos termoqumicos consisten en la introduccin por difusin de tomos apropiados (C en el caso de la carburacin, N en la nitruracin, C y N en la carbonitruracin...)Generalmente estos tratamientos se aplican en estado slido, aunque tambin sera posible fundir localmente con lser la superficie del producto y aadir al bao los aleantes precisos en forma de polvos Tratamientos superficiales8TECNOLOGIAS(PROCESOS)

Se emplean varios procesos para mejorar las superficies de los tiles y los componentes de precisin y potenciar sus prestaciones y su rendimiento.

Espesores de capa y temperaturas de deposicin de los mtodos de tratamiento superficial

1 . Pulverizacin de plasma (proyeccin trmica)2 . Deposicin electroltica y qumica3 . Fosfatado4. Nitruracin (capa blanca)5 . Boronizado6 . CVD7 . PVD, PACVD 8. P3e

Donde:PVD = deposicin fsica de vaporPACVD = deposicin qumica de vapor asistida por plasmaP3e= Aumento de pulso de emisin de electrones

Para estos procesos, los tiles o componentes se colocan en una cmara en la cual se crea el vaco. nicamente en vaco pueden depositarse con reproducibilidad recubrimientos de tan slo pocas m con una composicin definida y propiedades especficas.

COMO SE HACE LOS PROCESOS?

Proyeccin trmica Recubrimientos superficialesProyeccin trmicaTratamientos superficialesProyeccin trmicaUtilizan una fuente de calor (combustin de un gas, arco elctrico, plasma...) para fundir el material del revestimiento que se aporta en forma de alambre o de polvo muy fino y las gotas fundidas se proyectan a gran velocidad contra la superficie a recubrir con la ayuda de un gas (normalmente aire)12

Recubrimientos superficialesProyeccin trmicaTratamientos superficialesLas gotas chocan violentamente contra la superficie fra, solidifican rapidsimamente en contacto con ella, consiguiendo una buena adherenciaMtodo muy verstil ya que es posible proyectar cualquier material incluidos refractarios.La adherencia lograda aumentar al hacerlo tanto la temperatura como la velocidad de las partculas en el momento del impacto

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Proyeccin Trmica por Arco SprayHilos tubularesAntidesgaste

Eutronic Arc 532 (alternativa al cromado duro).Eutronic Arc 599 (resistencia a la erosin).

Aplicaciones proyeccin en froProyeccin Trmica a Fusin

Proyeccin y Fusin posterior:Proyeccin y Fusin simultneas:Lanza SF y procedimiento Eutalloy.Recubrimientos superficialesProyeccin trmicaTratamientos superficialesOxidacin de las partculas durante el vuelo en contacto con el aire que las rodeael uso de gas inerte limita este problemaEl inevitable atrape de aire se incorpora al recubrimiento porosidad18Deposicin electroltica y qumicaDeposicin electroltica y qumicaELECTOLICTICOS:COBREADOCROMADONIQUELADOCADMIADOZINCADOESTAADOPLOMEADOPLATEADOQUIMICA:FOSFATADOANODIZADOCROMATIZADOALODINEPAVONADO

Recubrimientos superficialesTratamientos superficialesELECTRODEPOSICIN O RECUBRIMIENTO ELECTROQUMICOEl volumen de metal depositado es directamente proporcional a la intensidad de corriente circulante y al tiempoMe Me+ + eMe+ + e MeMetales ms comunes: Zn (sobre acero: galvanizado), Ni, Cr, Cu, Sn (sobre acero: hojalata) Au, Ag y Pt

21Recubrimientos superficialesTratamientos superficialesINMERSIN EN CALIENTESe sumerge la pieza en un bao fundido de un segundo metal. Al extraer la pieza, el segundo metal solidifica sobre la superficie del primero. El tiempo de inmersin controla el espesor de la capa (40m